Question

Un compuesto formado por carbono, hidrógeno y oxígeno tiene una masa de 4,6 g. Se hace reaccionar con 9,6 g de oxígeno dando 8,8 g de CO2 y 5,4 g de agua. Si cogemos 9,2 g de un compuesto en un volumen 5,80l en P= 780 mmHg a una temperatura de 90ºC. Calcula la fórmula empírica y molecular.

Answer 1

La fórmula empírica y molecular es: C₂H₆O.

Step-by-step explanation:

Para calcular la formula empírica y molecular del compuesto debemos primero plantear la reacción:

`C_(x)H_(y)O_(z) + O_(2) \rightarrow CO_(2) + H_(2)O`

Necesitamos encontrar "x", "y" y "z". Para ello, tenemos que recordar que la masa de carbono e hidrógeno producida está relacionada con la cantidad de C y H inicial (del compuesto):

Para el H:

CHO → H₂O

y 5,4g

`(2*1 g)/(18 g) = (y)/(5,4 g) \rightarrow y = 0,6 g`

Para C:

CHO → CO₂

x 8,8g

`(12 g)/(44 g) = (x)/(8,8 g) \rightarrow x = 2,4 g`

Para el O:

`z = 4,6 g - 2,4 g - 0,6 g = 1,6 g`

Ahora mediante el calculo de los moles del C, H y O podemos encontrar la fórmula empírica:

Para el H:

`n_(y) = (m)/(Pm) = (0,6 g)/(1 g/mol) = 0,6 moles`

Para el C:

`n_(x) = (m)/(Pm) = (2,4 g)/(12 g/mol) = 0,2 moles`

Para el O:

`n_(z) = (m)/(Pm) = (1,6 g)/(16 g/mol) = 0,1 moles`

`C_{(n_(x))/(n_(z))}H_{(n_(y))/(n_(z))}O_{(n_(z))/(n_(z))} = C_{(0,2)/(0,1)}H_{(0,6)/(0,1)}O_{(0,1)/(0,1)} = C_(2)H_(6)O_(1)`

Entonces, la fórmula empírica del commpuesto formado es C₂H₆O.

Ahora para determinar la fórmula molecular podemos usar la siguiente relación:

`(Pm)/(Pm_(e)) = n`

`F_(m) = n*F_(e)`

`F_(m) = (Pm)/(Pm_(e))*F_(e)`

En donde Fm (fórmula molecular) y Fe (fórmula empírica) están relacionadas por n.

El valor de Pm lo obtenemos de la ecuación del gas ideal:

`PV = nRT = (m)/(Pm)RT`

`Pm = (mRT)/(PV) = (9,2 g*0,082 L*atm/(K*mol)*(90 + 273 K))/(1.02 atm*5,80 L) = 46,3 g/mol`

`F_(m) = (46,3 g/mol)/((2*12 + 6*1 + 16)g/mol)*C_(2)H_(6)O_(1) = 1.00*C_(2)H_(6)O_(1) = C_(2)H_(6)O_(1)`

Por lo tanto, la fórmula molecular es la misma que la fórmula empírica, a saber C₂H₆O.

Espero que te sea de utilidad!